Andrea Alberti (afb: univ. van Bonn)

Er worden wat barrières op de weg naar de verwezenlijking van de kwantumcomputer geslecht (maar die is er nog steeds niet). Nu hebben onderzoekers van de universiteit van Bonn (D) weer zo’n horde genomen, zeggen ze. Ze hebben ideeën ontvouwen hoe je snel en precies grote hoeveelheden atomen kunt sorteren. Best knap. 
De onderzoekers gebruikten voor hun sorteermachine een bijzonder eigenschap van atomen: de spin. Die is te beïnvloeden door microgolven. De spins van alle atomen worden eerst met microgolven gelijkgezet. In die toestand kun je de atomen in een laserstraal plaatsen met gepolariseerd licht. Die atomen, zo gaat de uitleg in het persbericht verder, houden de atomen vast, waardoor ieder atoom een vaste eigen plaats krijgt, zoals bierflesjes in een krat.

De onderzoekers creëerden ook lege plekken. “We hebben daartoe bij  afzonderlijke atomen de spin omgekeerd”, verklaart onderzoeksleider Andrea Alberti. “Daardoor worden ze niet meer door de laserstraal gevangen. Met een tweede anders gepolarisserde laser kunnen we andere atomen ‘pakken’ en naar eigen goeddunken verplaatsen.”

Duizenden atomen

Die tweede laser kan in principe zo veel atomen tegelijkertijd verplaatsen als maar wenselijk is, terwijl ze wel hun onderlinge positie bewaren. Zo kun je atomen in de gaten plaatsen in het ‘rooster’ dat door de eerste laser is gefixeerd. Dat schijnt erg efficiënt te zijn. “Het maakt geen verschil of we honderd of duizend atomen sorteren. Dat duurt maar nauwelijks langer”, zegt medeonderzoeker Carsten Robens. De onderzoekers deden hun experiment met maar vier atomen.

De methode leent zich er voor een willekeurige atoomformatie samen te stellen. Daarom zou die onder meer ook voor halfgeleideronderzoek interessant zijn, waarbij de invloed van bepaalde doteringen (toevoegingen van enkele atomen) op het halfgeleidermateriaal kan worden bekeken.

Bron: Alpha Galileo